海上原油泄漏和工业含油废液排放对生态系统和人类健康构成重大威胁，并严重破坏全球水-食物-能源链条。基于超亲水膜的分离技术是实现油水分离的有效措施，且已广泛应用于含油废水的处理工艺。

其分离原理主要依靠材料具有超亲水性，水可以顺利通过材料内部的孔隙结构，在材料表面形成水化层，防止油通过。微孔和高比表面积所产生的毛细力可以产生破乳作用，有利于乳液与水分离。

传统的聚合物膜，如聚偏氟乙烯、PAN和聚醚砜，已被证明在净化含油废水方面也有效，但这些超亲水膜材料来源于化石资源，膜废料常被掩埋或焚烧，产生二次污染，不利于生态环境的可持续发展。

针对此难题，研究团队重点研究了可生物降解聚合物聚乳酸(PLA)。聚乳酸是一种生物材料，可以被特定的微生物降解，不会产生有害废物。此外，PLA膜比聚偏氟乙烯、聚醚砜和其他传统膜更便宜。因此，聚乳酸是替代传统不可再生石化基材料的理想候选材料。

该研究团队采用静电纺丝技术，设计了由聚乳酸纳米纤维与聚环氧乙烷水凝胶组成的按需生物降解超亲水性膜，可用于油水的超快净化。研究结果表明，聚环氧乙烷水凝胶的使用使膜表面与水分子之间形成的氢键数量增加了357.6%。

这将疏水膜转化为了超亲水膜，从而防止了膜污染并加速了乳液通过膜的渗透。新设计的纳米纤维膜的水包油乳液渗透率提高了61.9倍(2.1 × 104 L m-2 h-1 bar-1)，分离效>99.6%，优于现有的膜。此外，发现氢键的形成可使聚乳酸的生物降解加速30%以上，为废膜处理提供了一种很有前途的方法。

为了研究PLA基膜表面分子与水分子之间的相互作用，作者进行了分子动力学模拟(图3A和B)。结果表明，加入PEO水凝胶后，氢键数增加了357.6%。PLA分子与水之间的氢键增加了86.1%，而PEO水凝胶与水之间的氢键仅增加了13.9%。

PEO水凝胶是一种含有多个醚氧基和端羟基基团的亲水聚合物，可以通过氢键与水分子相互作用，使水分子像“水泵”一样靠近PLA，促进PLA与水分子之间形成氢键(图3C)。最终PLA基膜表面分子与水分子之间相互作用的极大增，导致从疏水表面向超亲水表面转变。

PLA基膜的吸水结果进一步证实了模拟结果，H-PLA-AS膜的吸附量最高(650.1 mg cm−3)，约为PLA膜的3倍。这归因于引入PEO水凝胶引起的H键增加。此外，通过DSC发现引入PEO水凝胶后，水熔过程的吸热峰转移到更高的温度，表明熔融焓更高。

聚乳酸纤维具有强度高、延伸度大、悬垂性优良、回弹性好、防紫外线性能好、产烟量少和可燃性低等诸多优点，却存在回潮率低、吸湿性差、导电性差、抱合性差、玻璃化温度和熔点较低以及不耐强碱等不足。为了发挥聚乳酸纤维的优良特性，针对其特点在纺纱、织造、印染和缝制等方面对工艺进行改进和调整，以满足新型纤维生产的需要。

聚乳酸纤维的染色性能虽然与涤纶相近，但与染厂目前用惯的涤纶染色工艺是不同的、聚乳酸容易高温下水解、高温定型时报废，专用聚乳酸染料还不成熟，导致染色风险加大。聚乳酸纤维染色与加工过程易降解 、耐碱性较差，如何提高聚乳酸纤维的染料上色率和牢度，降低成本是聚乳酸及其制品产业化亟待解决的技术关键。

此外，还可以通过化学改性，主要在分子链上进行交联及接枝;或物理改性，包括接枝改性、交联改性、增韧改性、填充改性、增强改性，有效改善聚乳酸产品的韧性、柔性、强度等，拓展其应用范围。

本文所用的部分内容来源于互联网，版权属原作者所有，侵删！有任何问题的朋友，可以在评论区留言参与互动。因此，想要在市场中有长久的发展，还是需要参与其中的。